本書全面系統地闡述了用于環境污染物去除的二氧化鈦和氮化碳基半導體光催化材料的制備、性能及表征。首先簡單介紹了二氧化鈦和氮化碳半導體催化材料的基本性能和表征方法，然后重點介紹了二氧化鈦納米管的制備、二氧化鈦和氮化碳復合催化材料、稀土摻雜二氧化鈦催化材料、四氧化三鐵、氮化碳和二氧化鈦復合催化材料、印跡型四氧化三鐵、氮化碳和二氧化鈦復合催化材料、印跡型碘氧化鉍、氮化碳復合催化材料，研究了催化劑對藥物及印染廢水中有害污染物的催化性能及機理。
本書適合環境工程技術人員，環境尤其是藥物污染物降解或相關領域的科研人員閱讀參考。
劉蕊，哈爾濱商業大學，副教授。多年環境污染物處理及藥物分析研究工作，承擔各類課題10余項，包括國家自然科學基金、中國博士后科學基金、中央支持地方高校改革發展基金優秀青年項目、黑龍江省科學基金聯合引導項目、黑龍江省博士后資助項目、黑龍江省教育廳創新人才計劃項目、哈爾濱市科技局青年創新人才計劃項目等；發表學術論文40余篇，被SCI檢索26篇，累計影響因子大于100（中科院1 區論文3篇， 2 區論文6 篇），總被引大于100次。出版學術著作1部，獲得專利2項。
第1章 緒論 001
1.1 半導體材料簡介 001
1.2 半導體光催化材料研究進展 003
1.2.1 TiO2 光催化材料 004
1.2.2 g-C3N4 光催化材料 005
1.2.3 CdS 光催化材料 005
1.2.4 Fe2O3 光催化材料 006
1.2.5 聚合物半導體光催化材料 006
參考文獻 007
第2章 二氧化鈦和氮化碳基光催化半導體材料基礎 009
2.1 二氧化鈦材料概述 009
2.1.1 二氧化鈦的結構和性質 009
2.1.2 二氧化鈦納米管的制備方法 010
2.1.3 二氧化鈦的改性方法 013
2.1.4 二氧化鈦的光催化應用 017
2.1.5 二氧化鈦的光催化反應機理 019
2.1.6 化學理論計算 021
2.2 氮化碳材料概述 022
2.2.1 氮化碳的結構和性質 022
2.2.2 氮化碳的制備方法 025
2.2.3 氮化碳的改性方法 025
2.2.4 氮化碳光催化應用 031
2.2.5 氮化碳光催化反應機理 034
2.3 光催化技術 035
2.4 材料表征 037
2.4.1 掃描電子顯微鏡 037
2.4.2 透射電子顯微鏡 039
2.4.3 X 射線衍射 041
2.4.4 傅里葉變換紅外光譜 045
2.4.5 X 射線光電子能譜 045
2.4.6 紫外-可見分光光度法 048
2.4.7 比表面積測定 049
2.4.8 光致發光光譜 050
參考文獻 050
第3章 二氧化鈦納米管的制備及優化過程 057
3.1 材料制備 057
3.2 制備條件對二氧化鈦納米管陣列的影響 058
3.2.1 攪拌速率的影響 058
3.2.2 煅燒溫度的影響 060
3.2.3 F-濃度的影響 062
3.2.4 H3PO4 濃度的影響 063
3.2.5 陽極氧化電壓的影響 064
3.2.6 陽極氧化時間的影響 065
3.3 Box-Behnken 實驗設計 066
3.3.1 回歸模式的選擇 067
3.3.2 回歸模式的構建 068
3.4 煅燒條件對二氧化鈦納米管陣列的影響 071
3.4.1 晶相的影響 071
3.4.2 光吸收性能的影響 075
3.4.3 電阻的影響 076
3.5 二氧化鈦納米管陣列形成機制 077
3.6 本章小結 081
參考文獻 082
第4章 二氧化鈦和氮化碳復合催化材料 083
4.1 g-C3N4 /TiO2 納米管的制備 084
4.2 g-C3N4 /TiO2 復合材料 084
4.2.1 特性分析 084
4.2.2 分子動力學計算 089
4.2.3 催化性能 091
4.3 表面處理g-C3N4 /TiO2 異質結 095
4.3.1 表面處理 g-C3N4 /TiO2 納米管陣列的制備 096
4.3.2 特性分析 096
4.3.3 催化性能 103
4.4 本章小結 107
參考文獻 108
第5章 稀土摻雜二氧化鈦催化材料 109
5.1 Sm 摻雜TiO2 納米管 110
5.1.1 材料制備 110
5.1.2 特性分析 110
5.1.3 光催化降解影響因素分析 120
5.1.4 光催化穩定性分析 123
5.2 Er/g-C3N4 /TiO2 納米管 124
5.2.1 材料制備 124
5.2.2 特性分析 124
5.2.3 光催化降解影響因素分析 130
5.2.4 光催化穩定性分析 136
5.2.5 光催化機理分析 137
5.3 本章小結 138
參考文獻 140
第6章 四氧化三鐵、氮化碳和二氧化鈦復合催化材料 141
6.1 材料制備 141
6.2 特性分析 142
6.2.1 表面形貌分析 142
6.2.2 物相結構分析 143
6.2.3 官能團分析 144
6.2.4 元素分析 145
6.2.5 光學性能分析 147
6.2.6 磁性能分析 147
6.3 光催化性能分析 148
6.4 本章小結 149
參考文獻 149
第7章 印跡型四氧化三鐵、氮化碳和二氧化鈦復合催化材料 150
7.1 材料制備 150
7.2 特性分析 151
7.2.1 表面形貌分析 151
7.2.2 內部結構分析 152
7.2.3 物相結構分析 153
7.2.4 官能團分析 154
7.2.5 元素分析 155
7.2.6 光學性能分析 157
7.2.7 磁性能分析 158
7.2.8 比表面積分析 159
7.3 光催化性能分析 160
7.3.1 光催化活性測試 160
7.3.2 動力學分析 161
7.3.3 選擇性及穩定性分析 163
7.3.4 光催化機理分析 164
7.4 光催化降解影響因素分析 166
7.4.1 不同初始濃度 166
7.4.2 不同初始pH 值 167
7.4.3 不同催化劑投加量 168
7.5 本章小結 169
參考文獻 170
第8章 印跡型碘氧化鉍、氮化碳復合催化材料 171
8.1 材料制備 171
8.2 特性分析 172
8.2.1 表面形貌分析 172
8.2.2 物相結構分析 173
8.2.3 官能團分析 174
8.2.4 元素分析 175
8.3 光催化性能分析 177
8.3.1 光催化活性測試 177
8.3.2 選擇性吸附測試 177
8.3.3 吸附動力學 179
8.3.4 穩定性實驗 179
8.3.5 光催化機理分析 180
8.4 本章小結 182
參考文獻 183
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